Ìmọ̀-ẹ̀rọ ìwẹ̀nùmọ́ lésàjẹ́ àṣeyọrí ìlò ìmọ̀ ẹ̀rọ lésà nínú ẹ̀ka ìmọ̀ ẹ̀rọ. Ìlànà ìpìlẹ̀ rẹ̀ lo agbára gíga ti lésà láti jẹ́ kí ìbáṣepọ̀ láàrín àwọn ìtànṣán lésà àti àwọn ohun ìdọ̀tí tí ó tẹ̀lé àwọn ohun èlò iṣẹ́. A ya àwọn ohun ìdọ̀tí sọ́tọ̀ kúrò lára àwọn ohun èlò ìṣàn nípasẹ̀ ìfàsẹ́yìn ooru lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀, yíyọ́, yíyọ́ gaasi àti àwọn ọ̀nà míràn. Pẹ̀lú ìgbésẹ̀ gíga, ìbáramu àyíká àti ààbò agbára, ìmọ̀ ẹ̀rọ ìfọmọ́ lésà ti lo ní àṣeyọrí nínú ìfọmọ́ àwọn mànàmáná táyà, yíyọ àwọ̀ ara ọkọ̀ òfúrufú, àtúnṣe àwọn ohun ìṣẹ̀dá àṣà àti àwọn pápá míràn.
Àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ ìwẹ̀nùmọ́ ìbílẹ̀ pẹ̀lú ìwẹ̀nùmọ́ ìfọ́mọ́ ẹ̀rọ (ìwẹ̀nùmọ́ yíyan, ìwẹ̀nùmọ́ omi onítẹ̀sí gíga, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ), ìwẹ̀nùmọ́ ìbàjẹ́ kẹ́míkà, ìwẹ̀nùmọ́ ultrasonic, ìwẹ̀nùmọ́ yìnyín gbígbẹ àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. Àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ wọ̀nyí ni a lò ní gbogbo àwọn ilé iṣẹ́. Fún àpẹẹrẹ, yíyan lè mú àwọn ibi ìpalára irin, àwọn ìbọn ojú ilẹ̀ àti àwọn ìbòrí conformal kúrò lórí àwọn pákó circuit nípa yíyan àwọn abrasives tí ó yàtọ̀ síra. Ìwẹ̀nùmọ́ ìbàjẹ́ kẹ́míkà ni a lò fún yíyọ ìwọ̀n epo ojú ilẹ̀ ohun èlò, ìwẹ̀nùmọ́ ìwọ̀n boiler àti ṣíṣí àwọn páìpù epo. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ó ti dàgbà, àwọn ọ̀nà ìbílẹ̀ ní àwọn àléébù pàtàkì: yíyan yíyan lè ba àwọn ojú ilẹ̀ tí a tọ́jú jẹ́, àti ìwẹ̀nùmọ́ ìbàjẹ́ kẹ́míkà lè fa ìbàjẹ́ àyíká ó sì lè ba àwọn substrates jẹ́ tí a kò bá lò ó dáadáa. Ìfarahàn ìwẹ̀nùmọ́ lésà sàmì sí ìyípadà nínú ìmọ̀ ẹ̀rọ ìwẹ̀nùmọ́. Lílo agbára gíga ti lésà, ìpéye àti ìgbéjáde tí ó munadoko ti lésà, ìwẹ̀nùmọ́ lésà dára ju àwọn ọ̀nà ìbílẹ̀ lọ ní ṣíṣe iṣẹ́ mímọ́, ìpéye àti ipò. Ó mú ìbàjẹ́ àyíká kúrò láti ìwẹ̀nùmọ́ kẹ́míkà kò sì fa ìbàjẹ́ sí àwọn substrates.
Àwọn Ìlànà Ìmọ́tótó Lésà
Kí ni ìwẹ̀nùmọ́ lésà gan-an? Ó tọ́ka sí ìlànà yíyọ àwọn ohun èlò kúrò nínú àwọn ojú ilẹ̀ líle (tàbí omi nígbà míìrán) nípasẹ̀ ìtànṣán lésà. Ní ìfàmọ́lẹ̀ lésà kékeré, agbára lésà tí a fà mọ́ra máa ń gbóná àwọn ohun èlò, èyí tí ó máa ń fa ìtújáde tàbí ìfàmọ́lẹ̀. Ní ìfàmọ́lẹ̀ lésà gíga, àwọn ohun èlò sábà máa ń yípadà sí plasma. Ìwẹ̀nùmọ́ lésà sábà máa ń lo lésà tí a ti pulsed fún yíyọ ohun èlò kúrò, bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn fìmọ́lẹ̀ lésà onígbì tí ń tẹ̀síwájú lè fa àwọn ohun èlò náà ní agbára tó. Àwọn lésà onígígínní ultraviolet excimer, pẹ̀lú àwọn ìgbì omi ní nǹkan bí 200 nm, ni a sábà máa ń lò fún yíyọ fọ́tò.
Ijinle tiagbara lesaGbigba ati iye ohun elo ti a yọ kuro ninu ọkan da lori awọn ohun-ini opitika ti ohun elo naa, bakanna bi gigun ina lesa ati iye akoko ti a fi n lu ọkan. Apapọ iwuwo ti a yọ kuro lati ibi-afẹde kan fun ọkan ni a tumọ si oṣuwọn imukuro. Awọn abuda itankalẹ lesa gẹgẹbi iyara iwoye ati ideri laini ni ipa pataki lori ilana imukuro.
Awọn oriṣi ti Imọ-ẹrọ mimọ lesa
1) Ìmọ́tótó Gbẹ Lésà
Fífọ gbẹ laser jẹ pẹluÌtànṣán lésà tí a fi pulsed pulsed direct direct of workpieces. Àwọn ohun tí ó ní èérí tàbí àwọn ohun tí ó ní èérí máa ń gba agbára lésà, wọ́n á gbé iwọ̀n otútù wọn sókè, wọ́n á sì fa ìfẹ̀sí ooru tàbí ìgbóná ooru tí ó ní èérí, èyí tí yóò ya àwọn ohun tí ó ní èérí kúrò lára àwọn ohun tí ó ní èérí. Ó máa ń ṣẹlẹ̀ ní àwọn ipò méjì: yálà àwọn ohun tí ó ní èérí ojú ilẹ̀ máa ń gba agbára lésà kí wọ́n sì fẹ̀ sí i, tàbí àwọn ohun tí ó ní èérí máa ń gba agbára kí wọ́n sì gbọ̀n gbọ̀n gbọ̀n gbọ̀n gbọ̀n gbọ̀n.
Ní ọdún 1969, SM Bedair àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀ rí i pé ìtọ́jú ojú ilẹ̀ (ìtọ́jú ooru, ìbàjẹ́ kẹ́míkà, ìfọ́mọ́lẹ̀ yanrìn) gbogbo wọn ní ààlà. Wọ́n kíyè sí i pé agbára gíga ti àwọn lésà tí a fojú sí lè mú kí àwọn ohun èlò ojú ilẹ̀ gbẹ láìsí ìbàjẹ́ àwọn ohun èlò. Àwọn àyẹ̀wò fìdí rẹ̀ múlẹ̀ pé lésà ruby Q-switched pẹ̀lú agbára ìwọ̀n 30 MW/cm² lè nu àwọn ohun ìdọ̀tí kúrò nínú àwọn ojú ilẹ̀ silicon láìsí ìbàjẹ́ substrate, èyí tí ó jẹ́ àmì àkọ́kọ́ ìṣiṣẹ́ ìfọ́mọ́ lésà gbígbẹ.
Oṣuwọn mimọ gbogbogbo ni a le ṣalaye nipasẹ oṣuwọn iyọkuro ti awọn idoti fiimu, bi a ṣe han ni isalẹ:
(Fọ́múlá: ε—àtọ́ka agbára ìlù lísà; h—àtọ́ka ìwúwo fíìmù oníbàjẹ́; àtọ́ka modulus elastic film E)
2) Ìmọ́tótó Lésà
Kí a tó fi ìtànṣán lésà tí a fi ń lù ú, a máa fi fíìmù olómi kan bo ojú ibi iṣẹ́ náà. Agbára lésà máa ń mú kí fíìmù náà gbóná kíákíá, ó sì máa ń mú kí ẹ̀rù máa bà á, èyí sì máa ń mú kí ẹ̀rù máa bà á lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀, èyí tí yóò mú kí àwọn èròjà tó ní èérí kúrò nínú fíìmù náà. Ọ̀nà yìí kò nílò ìhùwàpadà kẹ́míkà láàárín fíìmù olómi àti fíìmù olómi náà, èyí tí yóò sì dín àwọn ohun èlò tó wà nínú rẹ̀ kù.
Ní ọdún 1991, K. Imen àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀ kojú àwọn ohun tí ó bàjẹ́ nínú àwọn ohun èlò ìfọ́mọ́ra semiconductor àti àwọn irin lẹ́yìn ìwẹ̀nùmọ́ àtẹ̀yìnwá. Wọ́n fi fíìmù tí ó ń fa lésà bo àwọn ohun èlò ìfọ́mọ́ra, wọ́n sì fi lésà CO₂ tàn án ká. Fíìmù náà gba agbára, ó gbóná kíákíá, ó sè, ó sì gba ìtújáde ìbúgbàù, ó sì mú àwọn ohun tí ó bàjẹ́ kúrò nínú ojú ilẹ̀—èyí túmọ̀ sí ìwẹ̀nùmọ́ lésà.
3) Ìmọ́tótó ìgbì omi ìgbóná-afẹ́fẹ́ laser
Ìgbì omi ìgbóná plasma lésà máa ń ṣẹ̀dá nígbà tí lésà bá ń sọ afẹ́fẹ́ di ion sínú ìgbì omi ìgbóná plasma nígbà ìtànṣán. Àwọn ìgbì omi ìgbóná wọ̀nyí máa ń kọlu àwọn ohun èlò ìbòrí, wọ́n sì máa ń tú agbára jáde láti mú àwọn ohun ìbàjẹ́ kúrò láì ba ohun èlò ìbòrí náà jẹ́ (lésà kì í bá àwọn ohun èlò ìbòrí náà lò tààrà). Ìmọ̀ ẹ̀rọ yìí máa ń fọ àwọn ohun èlò ìbòrí kékeré tó tó mẹ́wàá nánómítà, kò sì ní fi àwọn ìdènà kankan sí ìwọ̀n ìgbì omi lésà.
Àwọn ìlànà ti ara ti ìwẹ̀nùmọ́ plasma ni a ṣe àkópọ̀ bí a ṣe ń sọ̀rọ̀ yìí:
a) Àwọn ìró lésà ni a máa ń gbà nípasẹ̀ ìpele ẹ̀gbin tó wà lórí ojú ibi tí a fẹ́ lò ó.
b) Ìgbàgbà agbára gíga ń mú kí plasma fẹ̀ sí i kíákíá (gaasi tí ó ní ion tí kò dúró dáadáa), tí ó sì ń fa ìgbì omi mọnamọna.
c) Ó ń yọ àwọn ègé ìgbì omi àti àwọn ohun tí ó lè kó èérí kúrò.
d) Awọn ìlù lésà gbọ́dọ̀ kúrú tó láti yẹra fún ìkójọ ooru tó lè ba ohun èlò náà jẹ́.
e) Àwọn àyẹ̀wò fi àwọn ìrísí plasma hàn lórí àwọn ojú irin nígbà tí àwọn oxide bá wà.
Ìṣẹ̀dá plasma máa ń wáyé ní òkè ààlà agbára tí ó wà, èyí tí ó sinmi lórí ààlà ẹ̀gbin tàbí oxide tí a ó yọ kúrò. Ààlà kejì tí ó ga jù wà, èyí tí ó ju èyí tí ààlà náà ti bàjẹ́ lọ. Láti rí i dájú pé a ń fọ ohun mímọ́ dáadáa láìsí ìpalára substrate, a gbọ́dọ̀ ṣe àtúnṣe àwọn pàrámítà lésà láti pa agbára ìlù mọ́ láàrín ààlà méjèèjì.
Ní ọdún 2001, JM Lee àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀ lo agbára ìdènà plasma láti inú àwọn léṣà tí a fi agbára gíga ṣe. Léṣà tí a fi agbára pulsed ṣe pẹ̀lú ìwọ̀n agbára ti 2.0 J/cm² (tí ó ju ààlà ìbàjẹ́ silicon lọ) fi àwọn wáfárì sílíkọ́nì tí a fi ìmọ́lẹ̀ ṣe ní ìpele kan náà, ó sì yọ àwọn èròjà tungsten 1 μm kúrò ní àṣeyọrí. Ní ti gidi, ìwẹ̀nùmọ́ shockwave plasma léṣà jẹ́ apá kan nínú ìwẹ̀nùmọ́ gbígbẹ.
Ní àkọ́kọ́, a ṣe àgbékalẹ̀ rẹ̀ láti mú àwọn èròjà kéékèèké kúrò nínú àwọn wafer semiconductor, àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ ìwẹ̀nùmọ́ lésà mẹ́ta wọ̀nyí ti fẹ̀ sí ìwẹ̀nùmọ́ àwọn mànàmáná taya, yíyọ àwọ̀ awọ ọkọ̀ òfurufú, àtúnṣe àwọn ohun ìṣẹ̀dá àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. A lè fẹ́ gáàsì aláìlágbára sí orí àwọn ohun èlò ìṣàn nígbà ìtànṣán lésà láti mú àwọn èròjà tí a ti yọ kúrò kúrò lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀, láti dènà àtúnṣe àti ìfọ́mọ́.
Awọn Lilo ti Imọ-ẹrọ Mimọ Lesa
1) Ile-iṣẹ Semiconductor: Mimọ awọn Wafers Semiconductor ati awọn Substrates Optical
Àwọn wafer semiconductor àti àwọn substrates optical máa ń gba àwọn ìgbésẹ̀ ìṣiṣẹ́ kan náà (gígé, lílọ) láti ṣe àwọn àwòrán tí a fẹ́, èyí tí ó máa ń mú àwọn ohun ìdọ̀tí pàtákì tí ó ṣòro láti yọ kúrò tí ó sì lè fa àtúnṣe. Àwọn ohun ìdọ̀tí tí ó wà lórí àwọn wafers máa ń ba dídára ìtẹ̀wé circuit jẹ́, wọ́n sì máa ń dín àkókò ìtẹ̀wé ërún kù. Lórí àwọn substrates optical, wọ́n máa ń ba iṣẹ́ ẹ̀rọ optical àti ìbòrí jẹ́, èyí sì máa ń fa ìpínkiri agbára tí kò péye àti ìdínkù iṣẹ́.
A kì í sábà lo ìfọṣọ gbígbẹ lésà níbí nítorí ewu ìbàjẹ́ substrate, nígbàtí ìfọṣọ gbígbẹ àti ìfọṣọ omi shockwave plasma ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun èlò tó yọrí sí rere. Xu Chuanyi àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀ fi àwọ̀ magnetic micron-scale sí fíìmù dielectric lórí àwọn substrates optical tí ó rọ̀ pẹ̀lẹ́pẹ̀lẹ́, èyí sì mú kí ìfọṣọ lésà tí a lù dáadáa ṣiṣẹ́. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn patikulu ẹ̀gbin pọ̀ sí i, ìwọ̀n àti ìbòrí wọn dínkù gidigidi. Zhang Ping ṣe àyẹ̀wò ipa ti ìjìnnà iṣẹ́ àti agbára lésà lórí ìfọṣọ gbígbẹ fún àwọn patikulu tí ó yàtọ̀ síra. Àwọn àyẹ̀wò fihàn pé lésà 240 mJ ṣe ìfọṣọ gbígbẹ tó dára jùlọ ti àwọn patikulu polystyrene lórí gíláàsì onídàgba ní ìjìnnà iṣẹ́ 1.90 mm. Ìfọṣọ gbígbẹ ti dara síi pẹ̀lú agbára lésà tí ó ga jù, àti pé ó rọrùn láti yọ àwọn patikulu tí ó tóbi kúrò.
2) Ile-iṣẹ Irin: Mimọ oju irin
Ìmọ́tótó ojú irin ń fojú sí àwọn ohun tó ní èròjà onípele púpọ̀: àwọn ìpele oxide/rust, àwọ̀, àwọn ìbòrí àti àwọn ohun mìíràn tí a fi sínú rẹ̀, tí a pín sí àwọn ohun tó ní èròjà onípele (àwọ̀, ìbòrí) tàbí àwọn ohun tí kò ní èròjà onípele (ipata). Ìmọ́tótó bá àwọn ohun tí a nílò fún ṣíṣe/lílò mu: fún àpẹẹrẹ, yíyọ àwọn ìpele oxide tó nípọn 10 μm kúrò nínú àwọn alloy titanium kí a tó fi wọ́n sí ara wọn, yíyọ àwọ̀ kúrò nínú awọ ọkọ̀ òfurufú fún àtúntò àwọ̀, àti fífọ àwọn ohun tó kù nínú rọ́bà kúrò nínú àwọn móolù taya láti rí i dájú pé ọjà náà dára tó àti pé ó pẹ́ títí.
Àwọn irin ní ààlà ìbàjẹ́ tó ga ju ààlà ìwẹ̀nùmọ́ wọn lọ, èyí tó mú kí ìwẹ̀nùmọ́ tó munadoko pẹ̀lú àwọn lésà tó ní agbára tó yẹ. Àwọn ohun tí wọ́n lò fún ìtọ́jú náà ni: Wang Lihua àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀ fihàn pé lésà 5.1 J/cm² yọ àwọn ìpele oxide kúrò nínú alloy aluminiomu A5083-111H nígbà tí ó ń pa dídára substrate mọ́, àti lésà pulsed 100 W tó ní àwọn ìpele oxide titanium àti líle ojú ilẹ̀ tó dára síi. Àwọn olùpèsè ilé (Raycus Laser, Han's Laser, Shenzhen Chuangxin) ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ibi tí wọ́n ti ń pèsè àwọn ohun èlò ìwẹ̀nùmọ́ lésà fún àwọn rọ́bà, ipata irin àti yíyọ epo apá kan kúrò.
3) Ìpamọ́ Àwọn Ohun Ìní Àṣà: Ìmọ́tótó Àwọn Ohun Ìní Àṣà àti Àwọn Ohun Ìní Àwòrán Ìwé
Àwọn ohun ìṣẹ̀dá àṣà ìbílẹ̀ irin àti òkúta máa ń kó ìdọ̀tí, àbàwọ́n yíǹkì àti àwọn ohun ìbàjẹ́ mìíràn jọ nígbà tí àkókò bá ń lọ, èyí sì máa ń béèrè pé kí a yọ wọ́n kúrò kí a tó lè rí wọn gẹ́gẹ́ bí ó ti wà tẹ́lẹ̀. Àwọn ohun ìṣẹ̀dá páálí (àwọn àwòrán, ìwé kíkà) máa ń ní ìmọ́lára àti àwọn àmì nígbà tí a bá kó wọn pamọ́ láìtọ́, èyí sì máa ń ba ipò àti ìníyelórí àṣà/ìtàn wọn jẹ́ gidigidi.
Zhao Ying àti àwọn ẹlòmíràn ti fìdí ìwẹ̀nùmọ́ lésà UV múlẹ̀ lórí àwọn àwo èédú lórí ìwé ìrẹsì: ìwádìí kan ṣoṣo ní 3.2 J/mm² mú àwọn àwo èédú tín-ín-rín kúrò, nígbà tí àwọn ìwádìí méjì ṣe àṣeyọrí yíyọ kúrò pátápátá; agbára lésà tí ó pọ̀ jù ba ìwé náà jẹ́. Zhang Xiaotong ṣe àtúnṣe ohun èlò idẹ oníwúrà kan nípa lílo ọ̀nà rírọ̀ lésà. Zhang Licheng lo ìwẹ̀nùmọ́ lésà sí àwòrán amọ̀ obìnrin kan tí a ya àwòrán láti ìdílé Han. Yuan Xiaodong àti àwọn ẹlòmíràn ṣe àyẹ̀wò bí ìwẹ̀nùmọ́ lésà ṣe lágbára tó fún àwọn ohun ìrántí òkúta, wọ́n fi ìbàjẹ́ substrate àti yíyọ èéfín sí àwọn àbàwọ́n lórí òkúta yanrìn wéra.
Ìparí
Ìmọ́tótó lésà jẹ́ ìmọ̀ ẹ̀rọ tó ti ní ìlọsíwájú pẹ̀lú ìwádìí gbígbòòrò àti àwọn àǹfààní ìlò nínú ọkọ̀ òfúrufú, ohun èlò ológun, ẹ̀rọ itanna àti àwọn pápá ìṣeré gíga mìíràn. Ó dàgbà ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ilé iṣẹ́ nítorí iṣẹ́ rẹ̀, ìbáramu àyíká àti àwọn àbájáde ìmọ́tótó tó ga jùlọ, àwọn ohun èlò rẹ̀ ń tẹ̀síwájú láti gbòòrò síi. Yàtọ̀ sí yíyọ àwọ̀ àti ìparẹ́ tí a ti dá sílẹ̀, àwọn ìlọsíwájú tuntun pẹ̀lú ìmọ́tótó lésà ti àwọn fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ oxide lórí àwọn wáyà irin. Ìdàgbàsókè ọjọ́ iwájú sinmi lórí fífẹ̀ àwọn ohun èlò tó wà tẹ́lẹ̀, wíwọlé sí àwọn pápá tuntun àti àwọn ohun èlò tuntun:
- Ṣíṣe àgbékalẹ̀ ìwádìí lórí ìmọ̀ ẹ̀rọ lágbára láti darí àwọn ohun èlò tó wúlò. Ìwádìí lọ́wọ́lọ́wọ́ gbára lé àwọn àyẹ̀wò, láìsí ìlànà ìmọ̀ ẹ̀rọ tó dàgbà. Fífi irú ìlànà bẹ́ẹ̀ múlẹ̀ ṣe pàtàkì fún ìdàgbàsókè ìmọ̀ ẹ̀rọ.
- Fò àwọn ohun èlò tó wà ní àwọn pápá tó wà tẹ́lẹ̀ àti àwọn tuntun. Àwọn lílò tó ń jáde pẹ̀lú mímú kí àwọ̀/ìdà kúrò, èyí tó ń mú kí ilẹ̀ dára fún ìdàgbàsókè.
- Ṣẹ̀dá àwọn ohun èlò ìfọmọ́ lésà tuntun, tí ó ń yà sí àwọn ohun èlò gbogbogbòò tí ó ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ète (fún àpẹẹrẹ, pípa àwọ̀/ìdàpọ̀ mọ́ra) àti àwọn irinṣẹ́ pàtàkì (fún àpẹẹrẹ, àwọn ohun èlò/okùn àṣà fún àwọn àyè tí a ti pààlà). Ìṣiṣẹ́ aládàáni pípé nípasẹ̀ ìṣọ̀kan pẹ̀lú àwọn robot ilé-iṣẹ́ jẹ́ ìtọ́sọ́nà tí ó dájú.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: May-14-2026
